有罩体的挤压机制造技术

本发明专利技术涉及一种尤其用于加工塑料熔体的挤压机，包括一个设在挤压机外壳内的挤压腔（４），至少一根可马达驱动旋转的挤压蜗杆轴（２）通过挤压腔延伸，挤压蜗杆轴在蜗杆轴上有至少一个圆柱套状区段（５），其中，挤压腔（４）有至少一个外壳段（１）用于形成一个起节流点（罩体）（１５）作用的环形间隙（１７），尤其用于调整熔体的压力，熔体在至少一个的圆柱套状区段（５）的区域内基本上等距地围绕着至少一根的挤压蜗杆轴（２）。其中，在节流点的环形间隙（１７）的间隙高度可有目的地通过可从外部调整的作用力，在挤压腔（４）内表面和／或蜗杆轴（２）表面弹性变形的情况下改变，为此，在节流点区域内，在外壳段（１）的壁内和／或在至少一根的蜗杆轴（２）内设一液压腔（１８）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尤其用于加工塑料熔体的挤压机，包括一个设在挤压机外壳内的挤压腔，至少一根可由马达驱动旋转的挤压蜗杆轴通过挤压腔延伸，挤压蜗杆轴在蜗杆轴上面有至少一个圆柱套状区段，其中，挤压腔有至少一个外壳段用于形成一个起节流点(罩体Blister)作用的环形间隙，尤其用于调整熔体的压力，熔体在至少一个圆柱套状区段的区域内基本上等距地围绕着至少一根挤压蜗杆轴。这种在挤压腔内设计为环形间隙，例如设计为圆环隙的节流点也称为罩体，它主要用于调整在挤压机中被加工熔体的压力。在此节流点之后可添加例如渗透剂(Schleppmittel)，渗透剂加入发泡的塑料熔体内起脱模剂的作用。罩体的效果与在挤压蜗杆的圆柱部分和圆柱形挤压腔内表面之间的环形间隙内的间隙高度有密切的关系。在实际情况下这种间隙高度往往为约3mm的数量级。最佳间隙高度与被加工材料的性质(温度，粘性)的关系要比与具体挤压机的结构尺寸的关系更密切。按迄今的先有技术，间隙高度按规定通过相应地更换蜗杆轴或在节流点区域内的蜗杆轴圆柱部分改变。因此，加工不同的材料往往要求更换蜗杆轴，以便能调整为尽可能最佳的加工条件。在非稳定加工过程的情况下，罩体的环形间隙的最佳尺寸发生变化。至今在这种情况下没有可能性进行间隙高度的优化。尤其在起动过程中，此时尚未达到挤压机的恒定工作温度，由于不同的热膨胀可能改变罩体的有效间隙高度。迄今也不能以最佳的方式控制这种情况。由DE 198 31 540 A1已知一种用于部分改变封闭的流动通道截面的装置，此流动通道截面的内轮廓由例如圆柱形挤压体构成。此流动通道优先地是一个用于产生由可流动的物质构成的软管的挤压头的一部分。此装置有形式上为可沿径向从外向里送进的销子的外部调整件以及至少有流动通道壁的这样一个区，该区由壁厚最大1mm的套筒构成，在这里，此套筒可借助能横向送进的销子向里变形。设在流动通道内的挤压体可同样设一小壁厚的套筒，它可通过在锥形支承面上轴向移动的支承件向外局部变形。以此方式可以有目的地减小在流动通道薄壁区内的流动通道截面。此已知装置中的缺点在于，可送进的销子和可移动的支承件不允许沿流动通道的横截面均匀地变形，因为始终只能限于点状或局部地实施变形力的引入。虽然为变形所用的构件数量越多，可将变形调整得越均匀，但用于这些构件的操纵费用就越高。除此之外的另一个缺点是，套筒的薄壁不可避免地由于存在于流动通道内的物质压力对抗用于调整的构件的作用力而变形。因此，在装置不可能在完全无负载状态(零位)的几何条件下投入运行。由JP-60002329提供了另一些可能性，在那里通过调整装置设挤压机外壳可弹性变形的区域，它们与用于造成可调节流间隙的蜗杆段配合作用，或由US 3 122789已知可借助压力流体弹性变形的膜片，用于在一种宽槽模具(Breitschlitzwerkzeug)中调整流动通道高度。在按此类型的挤压机中为达到此目的采取的措施是，在罩体处的环形间隙的间隙高度可有目的地通过可从外部调整的作用力在挤压腔表面弹性变形的情况下改变。为此，本专利技术采用一液压装置，它在节流点区域内，或在挤压腔内表面处，或在至少一根的蜗杆轴圆柱形表面处，或两者兼而有之，提供用于表面变形所需的力，在这种情况下，在节流点区域内，在外壳段应设罩体的壁内和/或在至少一根的蜗杆轴圆柱形部分内，设一液压腔。此加压腔在面朝挤压腔的一侧的壁厚与挤压腔的壁厚相比小得多。由于其小的厚度，此壁在下文中亦称薄膜。恰当地，加压腔总是设在挤压机外壳的上述外壳段内而不设在蜗杆轴上。这样做的原因主要是，加压腔液压介质的供应，由于有与之相连系的密封问题，所以在蜗杆轴上比在挤压机外壳上更难以实施，挤压机外壳与蜗杆轴不同它是根本不运动的。特别有利的是本专利技术可在一种单蜗杆挤压机中实现，这种挤压机有圆柱形挤压腔，所以在罩体处的环形间隙设计为圆环隙。借助在加压腔内的液压，几何形状非常均匀的(圆形)薄膜状壁可按期望的量变形。所要求的调整能特别快速和简单地进行，因为这种调整只取决于液压力与挤压腔内的压力之间的压差。但本专利技术也可很有利地应用于双蜗杆挤压机。在这些挤压机中，挤压腔由两个至少沿挤压机外壳轴向长度的一部分在横截面内部分重叠的长孔构成，它们由于其形状又称“眼镜孔”。在此眼镜孔内装两根马达驱动可同向或反向旋转的蜗杆轴，它们平行地并列以及至少各有一圆柱段。在这里，两根挤压蜗杆轴的圆柱段总是直接并列。当加压腔不是设在两根挤压蜗杆轴上，而是设在挤压腔外壳的内表面上，亦即设在眼镜孔内时，值得推荐的是，加压腔不是设计为完全环形的腔，而是将其分成两个单独的腔，它们互相镜象对映地设置，以及在挤压机外壳的横截面内留出两个三角形区的情况下，它们只分别沿长孔(眼镜孔)圆柱表面的绝大部分延伸。也就是说，在两个长孔之间的过渡区这两个腔互不连通。在双蜗杆挤压机中按本专利技术的一项设计是特别有利的，即设一特殊的外壳段，此外壳段有两个相应地完全圆柱形的，亦即不搭接的长孔取代眼镜孔用于两根蜗杆轴，在这种情况下这些长孔的直径显然比眼镜孔各自重叠的部分圆柱形的孔的直径小。优选地，完全圆柱形孔的直径总是对应于各自的蜗杆轴的螺纹根直径，换句话说，只略大于螺纹根直径。因此，按这种设计在此特殊的外壳段内，在两个长孔之间与眼镜孔的三角形区对应的部位，存在材料桥。在此外壳段内，在长孔的表面内分别设一液压腔，它们与在用于单蜗杆挤压机的方案中一样设计成完全环形的。这种方案允许沿整个圆周完全均匀地调整各自的环形间隙。两个长孔的加压腔可彼此完全隔离，但也可以用管道互相直接连接。因为蜗杆轴设螺旋线的部分有比上述特殊的外壳段完全圆柱形的长孔更大的外径，所以装配时蜗杆轴不能通过长孔。因此，要么此外壳段必须设计成可分的，这相应地要求在长孔内的液压腔也是分开的；要么蜗杆轴分别沿轴向分成分段，这些分段例如可通过插塞连接互相结合在一起。也可以采用有中心通孔的蜗杆构件，这些构件从挤压机外壳的两端插入外壳内，接着再借助一根穿过通孔插入的锚杆将它们互相固定连接。值得推荐的是，罩体的加压腔设在一个单独的基本上环形的外壳部分内，此外壳部分只有一短的轴向结构长度，也就是说它的长度小于挤压腔的内径。恰当地，此环形外壳部分通过一法兰连接装置与挤压机外壳的其余部分连接。在加工技术方面提供了设计为焊接结构的加压腔。在这种情况下，焊缝有利地应设在薄膜状壁外部的厚壁区内，为的是使此薄膜状壁本身尽可能不处于焊缝的热影响区内，从而不会不利地改变其材料性质。薄膜状壁的尺寸应按压差至少为100bar，优选地为至少150bar设计。在这种情况下必须保证，由于在加压腔内施加液压引起的力，在薄膜上只导致弹性变形，而不造成塑性变形。此外，负载应在临界压屈荷载以下，以便使设在挤压腔内表面上的薄膜壁不产生沿周向的波纹状变形。这种波纹状变形意味着罩体有效的间隙高度沿周向改变。在实际情况下，薄膜壁恰当的厚度在约0.5至3mm的范围内，优选地在1至2mm范围内。不过不应认为仅限于这些数据。原则上，变形的大小不仅取决于薄膜壁的厚度和在加压腔内施加的压力，而且显然也与薄膜壁的轴向长度，亦即与加压腔沿蜗杆轴的轴向长度关系密切。薄膜壁越长，在压力相同时变形量越大。将本专利技术利用于一种挤压机可有突出的优点，在这种挤压机中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
尤其用于加工塑料熔体的挤压机，包括一个设在挤压机外壳内的挤压腔（４），至少一根可马达驱动旋转的挤压蜗杆轴（２）通过挤压腔延伸，挤压蜗杆轴在蜗杆轴上有至少一个圆柱套状区段（５），其中，挤压腔（４）有至少一个外壳段（１）用于形成一个起节流点（罩体１５）作用的环形间隙（１７），尤其用于调整熔体的压力，熔体在至少一个圆柱套状区段（５）的区域内基本上等距地围绕着至少一根挤压蜗杆轴（２），其特征为：在节流点的环形间隙（１７）的间隙高度可有目的地通过可从外部调整的作用力，在挤压腔（４）内表面和／或蜗杆轴（２）表面弹性变形的情况下改变，为此，在节流点区域内，在外壳段（１）的壁内和／或在至少一根蜗杆轴（２）内设一液压腔（１８），它在面朝挤压腔（４）的一侧的壁厚与挤压腔（４）的壁厚相比小得多（薄膜状壁１９），以及设一液压装置，它提供用于表面变形的力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔贝林，
申请(专利权)人：贝斯托夫有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]